EvolutionGrollen im Darm

Milch verträgt, wer ein Mutant ist: Dank einer Genveränderung begann der Mensch vor 7.000 Jahren, sich an Laktose zu gewöhnen. von 

Das Zeug ist überall. In Puddings, in Fertiggerichten, Wurst und Tütensuppen. In Schokolade, Brot oder Eiscreme, sogar in Antibabypillen. Am meisten steckt in Milch: satte 50 Gramm Laktose, vulgo Milchzucker, in jedem Liter.

Der Stoff ist schuld daran, dass Millionen Deutschen häufig schlecht wird. Bauchschmerzen, Blähungen oder Durchfall, sogar Erbrechen und Darmkoliken plagen Menschen, die an Laktose-Intoleranz leiden, sobald sie zu viel Milchzucker zu sich nehmen. Während in Nord- und Mitteleuropa und der europäischstämmigen Bevölkerung Nordamerikas und Australiens zwischen 80 und nahezu 100 Prozent der Menschen Laktose bestens vertragen, muss schon in Spanien oder Griechenland jeder Zweite Milchprodukte verweigern. Unter Asiaten sind Milchtrinker eine exotische Spezies.

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Die seltsame Aufspaltung der Menschheit in Milchzuckerliebhaber und Laktose-Verächter – lange Zeit ein Rätsel – gilt Evolutionsforschern und Genetikern inzwischen als faszinierendes Recherchefeld. Hier, so glauben sie, könne man die Evolution bei der Arbeit beobachten und vor allem erkunden, wie kulturelle und biologische Evolution die Gene des Menschen umformen.

Sicher scheint inzwischen, dass Laktose-Unverträglichkeit der ursprüngliche Zustand des Menschen ist. Das änderte sich in Europa erst in der Jungsteinzeit. »Die neolithischen Europäer vertrugen zunächst alle keinen Milchzucker«, versichert der Mainzer Paläogenetiker Joachim Burger, »sie konnten zwar Rindfleisch essen, aber keine Kuhmilch trinken.«

Doch damals, vor rund 7000 Jahren, startete gleichsam ein Großversuch der Evolution. Die Menschen Europas wurden zum ersten Versuchskaninchen im großen Milchtest. Danach kamen die Afrikaner dran. Ausgelöst wurde der Feldversuch der Natur durch die Erfindung der Landwirtschaft. Als sich zu Beginn der Jungsteinzeit Ackerbau und Viehzucht in Europa ausbreiteten, verfügten die oft von Hunger gebeutelten Menschen über eine neue wertvolle Nahrungsquelle, die sonst nur Babys zu Gebote stand: Milch, ein Saft vollgestopft mit Eiweiß, Fett, Vitaminen und eben Zucker. Doch den Versuch, die Milch ihrer Kühe zu trinken, dürften die Steinzeitler zunächst ebenso mit Bauchgrimmen bezahlt haben wie ihre heutigen Leidensgenossen, stellte Burgers Forscherteam nun bei genetischen Untersuchungen jungsteinzeitlicher Skelettfunde aus Europa fest.

Die Ursache des Ungemachs ist ein eigentlich normaler Enzymmangel. Ab dem fünften Lebensjahr versiegt im Dünndarm die Produktion von Laktase, einem Eiweiß, das bei Säuglingen den Milchzucker der Muttermilch in seine Bestandteile Glukose und Galaktose spaltet. Laktose selbst kann vom Darm nicht aufgenommen werden. Fehlt das Enzym, wandert der Milchzucker weiter in den Dickdarm und wird dort zur Nahrungsquelle für Darmbakterien. In deren Stoffwechsel entstehen aus Laktose eine Reihe von Stoffen, die den Darm peinigen: Milch- und Essigsäure, Kohlendioxid, Wasserstoff und Methan.

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Erst vor fünf Jahren haben finnische Genetiker erkundet, warum heute, nur 400 Generationen später, der Darm der meisten europäischstämmigen Menschen trotz Milchzucker Ruhe gibt: Sie sind Mutanten. In ihrem Erbgut ist ein einziger Genbaustein verändert. Er befindet sich im regulierenden Abschnitt des LCT-Gens, das für die Herstellung des milchzuckerspaltenden Enzyms zuständig ist. Als Folge der Veränderung wird das Gen nach der Stillphase nicht mehr abgeschaltet, die Träger der Mutation produzieren auch als Erwachsene noch genug Laktase, um Milchzucker verwerten zu können.

Obwohl auch in manchen Gegenden Afrikas Milchtrinker häufig vorkommen, konnten die Genetiker die Genvariante der Europäer auf dem schwarzen Kontinent praktisch nicht finden. Und doch muss sich bei den Hirtenvölkern Afrikas eine ähnliche Geschichte der Anpassung an den Milchzucker abgespielt haben, verkündeten Sarah Tishkoff und ihr Forscherteam erst vor drei Monaten in Nature Genetics. Die Genetiker von der University of Maryland sammelten, zuweilen unter abenteuerlichen Umständen, Hunderte Blutproben bei Angehörigen von 43 verschiedenen ethnischen Gruppen in Ostafrika . Auch die Lösung des Rätsels der afrikanischen Milchzuckertoleranz steckt in den Genen, stellte Tishkoffs Team fest. Angehörige von Völkern der Nilo-Sahara-Sprachfamilie in Tansania und Kenia verdanken die Fähigkeit, das laktosespaltende Enzym auch als Erwachsene zu produzieren, ebenfalls einer Mutation im LCT-Gen, allerdings einer anderen als der europäischen. Diese Genvariante begann sich dort vor 6.800 Jahren auszubreiten. Zwei weitere Genveränderungen im LCT-Gen fanden die Forscher bei Menschen in Nordsudan und im nördlichen Kenia. In jener Zeit dürfte sich auch die Milchwirtschaft in diesen Regionen verbreitet haben.

Mit der neuen Milchzuckerverträglichkeit muss ein enormer Überlebensvorteil verbunden gewesen sein. Die genetischen Analysen zeigen, dass die Träger der Laktase-Mutationen in Afrika wohl bis zu zehnmal so viele Nachkommen großziehen konnten. Dadurch verbreiteten sich die Genvarianten außerordentlich schnell in der Bevölkerung, ein Phänomen, das die Genetiker als positive Selektion bezeichnen.

Doch angetrieben wurde sie durch eine kulturelle Errungenschaft, die Erfindung der Landwirtschaft. In Afrika dürfte Milch dabei nicht nur als zusätzliche Kalorienquelle gedient haben. Der Saft enthält außer Eiweiß, Fett und Zucker vor allem Wasser. Milchtrinker überstanden daher Dürreperioden besser als Menschen mit Laktose-Intoleranz. Die wurden beim Versuch, ihren Durst mit Milch zu löschen, zusätzlich gestraft. Durch Erbrechen und Diarrhö verlor ihr Körper noch mehr Wasser.

Auch die europäische Variante des LCT-Gens muss sich rasant unter den Menschen ausgebreitet haben. Dies zeigen Befunde, die das Paläogenetikteam von Joachim Burger diese Woche im Fachblatt PNAS präsentiert. Im Erbmaterial von acht jungsteinzeitlichen Skeletten aus dem 6. Jahrtausend vor Christus und in einem rund 4.000 Jahre alten Knochenfund, allesamt aus Nord- und Zentraleuropa, stießen sie stets nur auf die ursprüngliche LCT-Genvariante. Trotz der geringen Probengröße, versichert Burger, ließen statistische Berechnungen den Schluss zu, dass die Europäer zu jener Zeit noch praktisch vollzählig unter Milchzuckerunverträglichkeit litten.

Dass es heute nahezu umgekehrt ist, dass Milchtrinker in Europa die Regel und Laktose-Intoleranz eher die Ausnahme darstellen, demonstriere die Macht der Evolution. Sarah Tishkoff bestätigt, die Mutationen im LCT-Gen seien »die stärkste genetische Signatur der natürlichen Selektion, die jemals bei Menschen gefunden wurde«.

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Leserkommentare
    • Burian
    • 10. März 2007 13:57 Uhr

    Danke für diesen Artikel über die Laktose-Verträglichkeit, denn er zeigt einen schreienden Widerspruch auf. Und keinem scheint es aufzufallen! Ist das möglich?
    Die Laktose-Verträglichkeit wird mit einer Genmutation erklärt. Soweit so gut und auch kein Widerspruch. Dann aber heißt es bezogen auf die Frage, warum sich in der Evolution der Menschen in vielen Regionen die Milchzuckerverträglichkeit ganz durchgesetzt hat:
    Mit der neuen Milchzuckerverträglichkeit muss ein enormer Überlebensvorteil verbunden gewesen sein. Die genetischen Analysen zeigen, dass die Träger der Laktase-Mutationen in Afrika wohl bis zu zehnmal so viele Nachkommen großziehen konnten. Dadurch verbreiteten sich die Genvarianten außerordentlich schnell in der Bevölkerung, ein Phänomen, das die Genetiker als positive Selektion bezeichnen.
    Und der Schlusssatz des Artikels lautet:
    Sarah Tishkoff bestätigt, die Mutationen im LCT-Gen seien »die stärkste genetische Signatur der natürlichen Selektion, die jemals bei Menschen gefunden wurde«.
    Letzterer Satz soll wohl heißen: Die Verbreitung des mutierten LCT-Gens ist der stärkste Beweis dafür, dass die Evolution wirklich nach dem Muster von Mutation und natürlicher Selektion funktioniert.
    Aber halt! In dem Artikel wird zugleich ausführlich gezeigt, dass sich in China, im südlichen Afrika und im südlichen Südamerika die Milchzuckerverträglichkeit so gut wie gar nicht, und in Indien, im nördlichen Afrika sowie im nördlichen Südamerika nur zu 20% bis 40% durchgesetzt hat. Dort also, wo heute BEI WEITEM die meisten Menschen leben, haben sich die Laktose-Mutationen NICHT durchgesetzt. Wie geht das zusammen mit dem Erklärungsmuster, dass diese Genmutation einen „enormen Überlebensvorteil“ brachte? Das ist doch offen sichtlich völliger Unsinn!
    Das Problem ist das Dogma auf dem aufbauend die Evolution erklärt wird: Mutation und Selektion. Nach diesem Dogma entsteht eine Mutation „natürlich“ nur rein zufällig und logischerweise dann nur im Einzelfall (sonst ist es ja keine Mutationen mehr!!!) und sie breitet sich dann wegen des Selektionsvorteils aus. Anders gesagt: Die „Nichtmutierten“ sterben relativ zu jenen, die die Mutation übernommen haben aus. Genau das sagt auch der Artikel. Zugleich zeigt er, dass es genau so nicht ist, denn sonst könnten nicht dort bei weitem die meisten Menschen leben, wo alle jene Menschen leben, die nicht die Mutation übernommen haben!
    Die Conclusio? Wir müssen endlich zur Kenntnis nehmen, dass die alleinige Erklärung der Evolution aus Mutation und Selektion nicht hinreicht! Ich verweise in diesem Zusammenhang nur auf einen der mir bekannte Vordenker: Rupert Scheldrake. Und durch Zufall habe ich gerade jetzt auch folgendes Zitat von dem Träger des Alternativen Nobelpreises, Hans-Peter Dürr gefunden: „Könnten die zur Ausbildung des nächsten Glieds in der Evolutionskette manchmal gleichzeitig notwendigen (und deshalb extrem seltenen) zufälligen Mutationen vielleicht nicht unabhängig, sondern auf irgendeine Weise durch einen quantenphysikalischen Mechanismus miteinander korreliert sein?“ (Das Netz des Physikers – Seite 99; dtv 1998). Hans-Peter Dürr erwähnt dann auch den Nobelpreisträger Ilya Prigogine, der mit seiner Theorie der „Dissipativen Strukturen“ darauf verweist, dass es viele Dinge im Leben gibt, die entgegen den Hauptsätzen der Thermodynamik aus dem Chaos spontane Ordnung hervorbringen.
    In der Evolutionsforschung wird auch von einem „Mutationsdruck“ gesprochen. Ja, so etwas muss es wohl geben und das heißt in der Konsequenz genau das, was laut Wissenschaft „verboten“ ist, dass nämlich bestimmte Notwendigkeiten der Umweltbedingungen eine plötzliche Veränderung der Gene hervorrufen. Das ist dann natürlich nicht mit Mutation, die auf reinem Zufall beruht zu erklären! Wenn man schon den Mutationsdruck akzeptiert, dann möge man dann bitte ehrlicher weise auch endlich Abstand nehmen von dem schrecklich verkürzenden Muster: Mutation – Selektion und sonst nichts. Gerade dieser DIE ZEIT Artikel, der entsprechend den dort zitierten Aussagen der WissenschafterInnen genau dieses bis zur Stupidität verkürzende Erklärungsmuster zum Hunderttausendsten Mal beweisen will, beweist genau das Gegenteil. Insofern herzlichen Dank für dieses schöne Lehrbeispiel!
    Bertram Burian, Wien

    • Sahaste
    • 28. Februar 2007 14:26 Uhr
    2.

    *stellt sich gerade vor, wie riesige Viehherden durch das dicht bewaldtete Europa ziehen* Nomaden...waren auch die Asiaten, bevor sie sesshaft wurden. Sie wurden es nur schneller. In Afrika gibt es noch heute jede Menge Nomaden. Europa...Nomaden mit Viehherden? Hab ich im Geschichtsunterricht was verpasst? Ich finde die Begründung, warum es hier eine grössere Laktoseverträglichkeit gibt, etwas an den Haaren herbeigeholt.

    • Kadesh
    • 27. Februar 2007 22:15 Uhr
    3.

    Hmm,

    Interessant aber warum vertragen dann nur wenige Asiaten
    Milch wobei sie doch auch frühzeitig Ackerbauern und Viehzüchter waren?

  1. 4. Milch

    Milch ist ja doch ein eher friedliches Produkt!

    Hat sich aber offensichtlich rasant ausgebreitet!

    Ich wage es jetzt, Hoffnung zu schoepfen:

    nur eine friedliche Menschheit kann ueberleben!

    Vielleicht kann sich ein Friedensgen ebenso schnell ausbreiten!

  2. 5. Danke!

    Danke für diesen Artikel. Ich (mit Laktoseunverträglichkeit) bin es ja so leid, jedes Mal meinen Mitmenschen zu erklären, warum ich jetzt was nicht essen kann (bin sonst überhaupt nicht pingelig beim Essen).

    Wann wird in diesem Land endlich Standard, in Cafes und Restaurants auch laktosefreie Produkte zu bekommen? Das kann doch nicht so schwer sein...

    Wir sind ja keine Aussätzigen...

    • dojon
    • 28. Februar 2007 10:25 Uhr

    Ostasiaten waren zwar frühzeitig Ackerbauern, nicht aber Viehzüchter. Viele Indogermanen als auch Afrikaner waren sehr oft zuerst lange Zeit Hirtennomaden, bevor sie Ackerbauern wurden.

  3. Wenn @omoshiroi der 'Evolution' entschlüpfen will, sind die freien Kräfte des Marktes gefragt!

    Denn 'Standard in 'diesem Land' sind nun mal viele Produkte mit Laktose. Daran sind die aus dem Kaukasus 'Zugereisten' und die bitterböse Evolution dran schuld, wie das im Artikel beschrieben wurde.

    Allerdings würden, bei entsprechender Nachfrage, bestimmt auch spezialisierte Läden aufmachen. Wie wärs @omoshiroi?

    • Devin
    • 28. Februar 2007 12:24 Uhr

    Was in diesem Beitrag nicht steht, ist die Vermutung, dass heute (relative) Laktoseintoleranz auch nachträglich erworben werden kann. Ich bin wohl solch ein Opfer, da ich erst recht spät – mit 20 Jahren etwa – eine solche Krankheit bei mir feststellte! Es ist eben aus Kostengründen – oder sollte man sagen: Marktgründen? - angesagt Nahrungsmittel mit Laktose zu kontaminieren, wo diese gar nicht hingehört. Und damit wäre womöglich auch die Frage beantwortet, warum dagegen nichts gemacht wird, außerdem kann man diesem Personenkreis dann die teureren laktosefreien Produkte verkaufen. So ist er halt der Kapitalismus – immer erfinderisch! So wird der heutige Industriequark – dem die Molke, und damit dem Hauptträger der Laktose, ursprünglich entzogen war (bei der Dickmilchproduktion, wie mir meine Mutter erzählt, die früher als Bäuerin selber Quark hergestellt hat) – nachträglich mit dieser Molke wieder vermischt (und vermutlich mit gewissen Mittelchen dann noch angereichert, damit diese Vermischung überhaupt konstant bleibt). So wird das Produkt gestreckt, ergo: billiger und damit für einen zunehmend größer werdenden Teil der Bevölkerung (in Deutschland sollen es jetzt 40 % der Bevölkerung sein) nicht mehr verträglich. Wer macht sich den Quark heute noch selber?! Fachärzte vermuten daher, dass durch solche und ähnliche Kontaminierungen (in vielen Würsten ist es auch drin, weil es so schön das Wasser bindet und damit ebenso das Produkt streckt!) viele nachträglich mit einer relativen Laktoseintoleranz kontaminiert werden!
    Mahlzeit!

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